红外-可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种红外‑可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法，光电探测系统包括反射系统、分光镜、位于分光镜反射光路上的可见光成像单元和透射光路中波红外光成像单元，以及光轴偏角测量单元，光轴偏角测量方法包括：一、初始化CCD传感器并获取背景灰度图像；二、中波红外光轴对中；三、可见光光点成像；四、可见光光点图像的获取；五、可见光光点图像的质心坐标获取；六、光轴偏角的计算。本发明专利技术结合可见光波段光学系统和中波红外波段光学系统的优点，提高了观测、侦查效率，实现远距离、高分辨率以及全天候成像，且有效提高成像质量，光轴偏角测量单元可测量可见光轴和中波红外光轴的偏角，测量整个光电探测系统的稳定性。

Infrared visible dual band photoelectric detection system and optical axis deflection angle measurement method

The invention discloses an infrared visible dual band photoelectric detection system and the measurement method of optical axis deflection. The photoelectric detection system includes a reflection system, a spectroscope, a visible light imaging unit on the reflected light path of the spectroscope and a wave infrared imaging unit in the transmission light path, and the measurement unit of the optical axis angle, and the measurement of the angular angle of the optical axis. Methods include: first, initializing CCD sensor and obtaining background gray image; two, medium wave infrared axis pair; three, visible light point imaging; four, visible light point image acquisition; five, visible light point image centroid coordinate acquisition; six, optical axis angle calculation. Combining the advantages of the visible light band optical system and the medium wave infrared optical system, the invention improves the observation and detection efficiency, realizes the long distance, high resolution and all-weather imaging, and improves the imaging quality effectively. The optical axis angle measurement unit can measure the deflection angle of the visible light axis and the medium wave infrared light axis, and measure the whole light. The stability of the electrical detection system.

【技术实现步骤摘要】
红外-可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法
本专利技术属于光学
，具体涉及一种红外-可见双波段光电探测系统及光轴偏角测量方法。
技术介绍
随着社会需要的提高，科技水平的进步，对光学系统的性能提出了越来越高的要求，尤其在侦查和探测领域，快速、及时的发现目标进而实时的跟踪、精准的测量目标成为光学系统发展的主流趋势。为了得到更多的探测信息和对不同光谱特性的被测物进行综合探测和精准观测，研发出了双波段、多波段光学系统。双波段光学系统可以对被测物进行多波段检测，以及对不同辐射波段被测物同时检测，这是单一的光学系统无法做到的。双波段光学系统具有可见光、红外或紫外光学系统的综合优势，但是又不是简单相加，例如可见光和中波红外光相结合的双波段光学系统，其中可见光波段光学系统、丰富多样、发展成熟，能够满足各种不同的设计要求，且可见光能被人眼接受，观测方便，但是可见光波段的光学系统使用时需要一定的光照，在夜间和微光条件下性能大打折扣甚至不能使用，同时易受环境干扰，在有雾或有遮挡时难以进行观测。中波红外波段的光学系统优点明显:良好的烟雾、尘埃穿透能力，无昼夜限制受环境影响小、隐蔽性好以及抗干扰能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
红外‑可见双波段光电探测系统，其特征在于：包括设置在被测物(1)反射光路上的反射系统、用于将中波红外波和可见光波进行分束的分光镜(4)、位于分光镜(4)透射光路上可见光成像单元和位于分光镜(4)反射光路上的中波红外光成像单元，以及位于所述反射系统反射光路上的光轴偏角测量单元；所述可见光成像单元包括依次位于分光镜(4)透射光路上的可见光路补偿透镜组(5‑1)和用于采集可见光成像的可见光探测器(5‑2)；所述中波红外光成像单元包括位于分光镜(4)反射光路上的中波红外反射镜(6‑1)，所述中波红外反射镜(6‑1)的反射光路上依次布设有中波红外光路补偿透镜组(6‑2)、中波红外光路中继透镜组(6‑3)...

【技术特征摘要】
1.红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：包括设置在被测物(1)反射光路上的反射系统、用于将中波红外波和可见光波进行分束的分光镜(4)、位于分光镜(4)透射光路上可见光成像单元和位于分光镜(4)反射光路上的中波红外光成像单元，以及位于所述反射系统反射光路上的光轴偏角测量单元；所述可见光成像单元包括依次位于分光镜(4)透射光路上的可见光路补偿透镜组(5-1)和用于采集可见光成像的可见光探测器(5-2)；所述中波红外光成像单元包括位于分光镜(4)反射光路上的中波红外反射镜(6-1)，所述中波红外反射镜(6-1)的反射光路上依次布设有中波红外光路补偿透镜组(6-2)、中波红外光路中继透镜组(6-3)和冷光阑(6-4)，以及用于采集中波红外光成像的中波红外探测器(6-5)；所述光轴偏角测量单元包括位于所述反射系统反射光路上的卡塞格林平行光管(7-2)，所述卡塞格林平行光管(7-2)的反射光路上设置有多光谱综合目标靶(7-6)和多光谱光源(7-7)，所述卡塞格林平行光管(7-2)和多光谱综合目标靶(7-6)之间的光路上布设有半透半反镜(7-4)，所述卡塞格林平行光管(7-2)和半透半反镜(7-4)之间的光路上设置有衰减片(7-3)，衰减片(7-3)包括用于衰减可见光的可见光衰减片和用于衰减中波红外光的中波红外光衰减片，所述多光谱综合目标靶(7-6)设置在目标靶多维调整座(7-8)上，所述半透半反镜(7-4)的反射光路上具有CCD传感器(7-5)，CCD传感器(7-5)的输出端与图像处理模块(7-10)连接。2.根据权利要求1所述的红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：所述反射系统包括位于被测物(1)反射光路上的主镜(2)和位于所述主镜(2)反射光路上的次镜(3)。3.根据权利要求2所述的红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：所述次镜(3)的反射光路上依次设置有双波段第一反射镜(8)和双波段第二反射镜(9)，所述卡塞格林平行光管(7-2)布设在所述双波段第二反射镜(9)的反射光路上。4.根据权利要求3所述的红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：所述双波段第二反射镜(9)与卡塞格林平行光管(7-2)之间的光路上设置有扩径单元(7-9)。5.根据权利要求1所述的红外-可见双波段光电探测系统，其特征在于：所述卡塞格林平行光管(7-2)上安装有激光指示器(7-1)。6.利用权利要求1所述光电探测系统进行光轴偏角测量的方法，其特征在于：该测量方法包括以下步骤：步骤一、初始化CCD传感器并获取背景灰度图像：开启CCD传感器(7-5)，CCD传感器(7-5)将未有光点的图像传输至图像处理模块(7-10)，图像处理模块(7-10)对未有光点的图像Q(x,y)中每个像元进行灰度处理，得到背景灰度图像q(x,y)；步骤二、中波红外光轴对中：打开多光谱光源(7-7)，安装可见光衰减片，将被测物(1)反射的光线对多光谱综合目标靶(7-6)的十字分划区域进行扫描，使透过可见光衰减片的中波红外光轴的中心对中多光谱综合目标靶(7-6)的十字分划中心，在多光谱综合目标靶(7-6)的十字分划中心聚焦成一个中波红外光光点；再调节CCD传感器(7-5)使...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洵，韩峰，聂亮，陶禹，陈靖，刘宝元，路绍军，张维光，张祥伟，马群，尚小燕，郭钰琳，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61